年龄-龄期两性生命表及其在种群生态学与害虫综合治理中的应用

生命表是种群生态学与害虫治理的重要工具,由于传统雌性生命表无法正确描述昆虫的变态且忽略雄性个体,近年来国内外学者普遍采用年龄-龄期两性生命表。本文首先从昆虫种群的龄期分化、性比对种群增长的影响、总产卵前期与成虫产卵前期的差异、产卵期与产卵日数的差异4个方面概述了年龄-龄期两性生命表(age-stage, two-sex life table)的基本原理,进而阐明了基于bootstrap技术的生命表分析技术及其主要优点,然后介绍了年龄-龄期两性生命表各软件(TWOSEX-MSChart, CONSUME-MSChart, TIMING-MSChart)的主要用途,即预测种群的增长与防治适期、正确分析天敌的捕食率与害虫的取食量、预测天敌的种群增长与捕食潜能以及指导天敌的大量繁育。昆虫生命表作为一种强有力的分析技术,不仅在研究种群生态学和害虫治理方面已有广泛的应用,展望未来,这项技术还可以用于昆虫生理、抗药性、亚致死剂量、共生菌等方面的研究。     

对龄期-因子生命表某些参数及假设的探讨

生命表方法是种群研究的重要手段,在M。ms等所建的特定龄期生命表和Moms－Watt种群数学模型的基础上,庞雄飞等l‘－’］为了分析不同因子对种群的影响而将致死因子列入生命表,从而组建了一类新的生命表,为了区别于其它类型的生命表,本文将其称为“龄期一因子生命表”。龄期一因子生命表不仅用于计算种群趋势指数,而且用于控制指数的计算、重要因子和关键因子的分析、种群生命系统的模拟与控制等等,对此庞雄飞等m已有所总结。但其中有一些重要参数的含义有待进一步加以辨析,且因子独立假设是否未经检验即可套用？兹将本人的浅见提…     

运用年龄-龄期两性生命表模拟昆虫种群动态及其在害虫治理中的应用

计算机模拟昆虫的种群数量动态变化对于昆虫种群预测和害虫治理十分重要。本文介绍以年龄-龄期两性生命表(age-stage, two-sex life table)为基础，利用计算机模拟预测昆虫的种群动态、种群捕食、寄生和取食的波动、害虫防治时机以及模拟的变异性。利用年龄-龄期两性生命表软件(程式)TWOSEX-MSChart与捕食率软件CONSUME-MSChart分析生命表与捕食率数据，再将分析结果用模拟软件TIMING-MSChart模拟预测种群增长过程中龄期结构以及捕食能力、寄生能力和取食能力的变化。依据种群动态可以预测害虫危害、天敌捕食、寄生蜂寄生能力，再用这些数据确定杀虫剂的施药时机和施药次数，预测生物防治中天敌释放的适当时机、释放数量和释放次数等；同时还可以依据生命表的变异性，利用自我重复取样(bootstrap)技术得到的2.5和97.5百分位(percentiles)或其他百分位的生命表预测种群增长的不确定性。借助基于两性生命表理论的计算机模拟可以预测害虫种群增长以及化学防治和生物防治的最佳时期，以达到经济有效的害虫综合治理，并为农业可持续性提供理论与技术支撑。     

幼虫期食物量对致倦库蚊实验种群动态的影响

在室温26±1℃和相对湿度80％的条件下,以食物充足和食物缺少两种处理饲养致倦库蚊Culex quinquefasciatus Say幼虫。实验表明,幼虫期食物量不仅对幼虫有影响,而且对成蚊期一系列种群参数均有明显影响。净增殖率R_0、内禀增长能力r_m和有限速率γ降低,种群增长受抑制不仅是由于幼虫期食物量减少使幼虫发育速率减慢、存活率下降所致,且与成蚊的年龄特征存活率及年龄特征产雌率有关。各年龄组雌蚊所产的卵的孵出率随年龄的增长而下降,故以卵孵出数计算产雌率m_x所得的种群参数值较为客观,而以卵孵出率与年龄关系的回归方程校正以卵数计算的m.,同样达到上述目的。本文还提供广州致倦库蚊实验种群生命表特征的资料。     

自我重复取样技术与多项式定理在年龄-龄期两性生命表研究中的应用

年龄-龄期两性生命表(age-stage, two-sex life table)简称两性生命表,是种群生态学研究与害虫治理中常用的重要理论与分析工具。根据两性生命表理论而设计的方便用户的软件TWOSEX-MSChart近年来被越来越多国内外学者用于昆虫种群研究的数据分析。两性生命表软件的分析功能是由许多的统计技术与计算机模拟方法作为数据分析的支撑,其中自我重复取样(bootstrap)是其重要技术之一。本文详述了bootstrap技术的基本原理、方法、优缺点及其在两性生命表分析中的应用,并介绍了其理论基础多项式定理(multinomial theorem)在生命表研究中的应用。与常用统计方法相比,bootstrap不需要数据分布假设就可以对数据总体的分布特性进行统计和推断。在两性生命表分析中,bootstrap不仅可以估算种群参数或一般统计值的方差和标准误,同时利用paired bootstrap test还可以比较不同处理间的差异,准确显示种群的变异性。利用相同的自我重复取样样本(same bootstrap samples)可以正确计算昆虫的孵化率与不同繁殖型对种群参数的贡献,并可连接天敌的生命表与捕食率分析,以正确分析昆虫种群的繁殖力或天敌种群的捕食潜能等。此外,本文介绍了bootstrap数学理论基础的多项式定理,其在两性生命表研究中的应用进一步证明了bootstrap重复取样技术能得到较稳定和可靠的总体参数估计,并分析了生命表研究中考虑无效bootstrap样本的重要性。近年来,关于两性生命表及bootstrap的应用相关研究较多,但是关于bootstrap技术的原理及方法很少报道。本文将有助于从事昆虫学和生态学的研究人员理解bootstrap技术和多项式定理的基本理论与原理及其在两性生命表分析中的应用,以更好地将其运用于相关科研工作中。     

幼虫期食物量对致倦库蚊实验种群动态的影响

在室温26±1℃和相对湿度80%的条件下,以食物充足和食物缺少两种处理饲养致倦库蚊Culex quinquefasciatus Say幼虫.实验表明,幼虫期食物量不仅对幼虫有影响,而且对成蚊期一系列种群参数均有明显影响.净增殖率R₀、内禀增长能力r_m和有限速率γ降低,种群增长受抑制不仅是由于幼虫期食物量减少使幼虫发育速率减慢、存活率下降所致,且与成蚊的年龄特征存活率及年龄特征产雌率有关.各年龄组雌蚊所产的卵的孵出率随年龄的增长而下降,故以卵孵出数计算产雌率m_x所得的种群参数值较为客观,而以卵孵出率与年龄关系的回归方程校正以卵数计算的m.,同样达到上述目的.本文还提供广州致倦库蚊实验种群生命表特征的资料.     

褐飞虱种群动态的模拟模型(英文)

本文根据种群生命系统的概念和分析,组建了模拟褐飞虱(Nilaparvata lugens St(?)l)种群动态的计算机模型。该模型包括一个多列矩阵和一组差分方程。多列矩阵用于描述褐飞虱种群的龄期重叠现象及其年龄——虫态结构;差分方程用于计算种群的增长过程。在建模时,我们把10日度作为褐飞虱发育的一个年龄,用天作为模拟的时间步长,同时利用了褐飞虱特定龄期的发育速率,根据生命表数据计算的特定龄期存活率、长翅型成虫的迁飞类型及数量、雌成虫的生殖力等有关资料。经过采用福建省龙海、福州和沙县三个地方1896—1990的实际观测资料与模型的预测结果进行比较,验证了该模型的有效性和准确性;通过改变模型的主要输入变量,得到了各种不同的输出结果,由此对模型的行为及真实性作了分析。笔者认为该模型可用于进一步研究褐飞虱的生物学、生态学以及综合治理的基础,稍作改进,也可用于描述其它昆虫的种群生命系统。     

粘虫的年龄—发育期结构生命表

在23℃下用玉米嫩叶饲养幼虫,组建了粘虫的年龄-发育期结构生命表。这种生命表考虑到种群内个体发育进度的差异并包括雄性成虫。根据生命表资料计算的粘虫种群主要参数是：净繁殖率R_O= l55.88,内禀增长率r_m=0.1120,平均世代长度T=45.08天。讨论了年龄-发育期结沟生命表方法和传绕生命表方法的主要差别及各自的优缺点,比较了用这两种方法得到的粘虫种群的主要参数值。     

粘虫的年龄－发育期结构生命表

在２３℃下用玉米嫩叶饲养幼虫,组建了粘虫的年龄－发育期结构生命表、这种生命率考虑到种群内个体发育进度的差异并包括雄性成由。根据生命表资料计算的粘虫种群主要参数是：净繁殖率Ｒ０＝１５５．８８,内禀增长率ｒ＝０．１１２０,平均世代长度Ｔ＝４５．０８天。讨论了年龄－发育期结构生命表方法和传统生命表方法的主要差别及各自的优缺点,比较了用这两种方法得到的粘虫种群的主了参数值。     

有机磷抗性致倦库蚊种群中酯酶基因扩增的定量分析

致倦库蚊Culex qinquefasciatus是丝虫病的主要传染媒介。通过生物测定、单个蚊虫酯酶α2和β2基因拷贝数分析和酯酶β基因序列比较, 分析了抗性水平、抗性相关基因在种群中的分布及其基因拷贝数等的抗性分子特征。应用快速PCR仪（realtime quantitatIve PCRs）直接检测库蚊中酯酶基因和mRNA拷贝数。结果显示：上海致倦库蚊对对硫磷的抗性LC₅₀为8.12, 酯酶活性升高是上海致倦库蚊种群对有机磷杀虫药剂产生抗性的主要机理。编码致倦库蚊酯酶β的氨基酸序列同编码尖音库蚊酯酶B1的氨基酸序列相比同源性为98%;同致倦库蚊酯酶B2氨基酸序列相比同源性为100%,同环蹶库蚊酯酶B3氨基酸序列相比同源性为90%, 上海致倦库蚊中酯酶α和β基因均扩增。有机磷抗性的上海和PellRR蚊虫种群中单个蚊虫酯酶α2 和β2定量基因拷贝数均不同,其同一蚊虫个体的酯酶α2 比酯酶β2基因的拷贝数高,但没有明显的规律性,酯酶结构基因的扩增是上海致倦库蚊种群对有机磷杀虫药剂抗性的主要机理,估计在野外种群的杂合个体中存在多种调控机制。     

改进实验种群生命表编制的方法——以黑肩绿盔盲蝽为例

采用指形管单头饲养的方法,编制了稻飞虱的重要捕食性天敌黑肩绿盔盲蝽取食替代寄主米蛾卵的实验种群生命表.通过直接统计和加权平均2种方法的对比,推导出各虫龄历期的计算公式.针对特定时间生命表和特定年龄生命表两种编制方法中存在的不足进行了分析,并提出了可行的解决办法,即在特定时间生命表中导入幼期存活率,在特定年龄生命表中根据推导出的历期公式计算各个虫龄的历期,得到世代平均历期T(T=∑tx+tA ),进而得到rm值.通过对两种生命表编制方法的完善,为昆虫实验种群生命表的编制和参数的计算提供了方便和完整的计算方法.     

武夷山米槠种群结构及谱分析

在武夷山自然保护区对米槠种群数量动态进行了系统研究,编制了静态生命表,分析了存活曲线和死亡曲线,同时应用谱分析方法分析种群数量的动态变化。结果表明,武夷山自然保护区米槠种群基本属于进展型或稳定型,幼龄级个体多,中老龄级个体少。不同海拔的种群密度存在差异,其中C种群密度最大;静态生命表显示,种群在Ⅰ、Ⅱ径级时死亡率较高,随着年龄增加,死亡率逐渐降低,但到了Ⅳ、Ⅴ径级,由于生理衰老死亡率又上升;种群期望寿命在Ⅰ、Ⅱ径级较高,随着年龄增加,期望寿命逐渐下降;不同海拔的米槠种群的存活曲线均接近于Deevey Ⅲ 型。米槠种群自然更新过程存在明显的周期。     

回交对小菜蛾近交种群适合度衰退的清除效应

研究近交种群的清除效应对深入探索昆虫近交衰退的遗传机理具有重要作用。本文在连续近交10代的基础上,采用年龄-龄期、两性生命表方法分析回交对小菜蛾近交衰退的清除效应,结果显示,回交1代即可显著提升近交小菜蛾卵的孵化率、成虫前期存活率与繁殖力,雌、雄成虫寿命也显著延长,回交小菜蛾的种群适合度达到杂交种群的水平。其中,回交小菜蛾的单雌产卵量甚至显著高于杂交种群。回交小菜蛾种群的内禀增长率、周限增长率、净增殖率也显著提高,与杂交种群相比无明显差异。同时,对种群数量的模拟发现,回交与杂交小菜蛾的种群数量变化趋势均较一致,60 d时回交与杂交各代种群数量均达到108以上。该结果为进一步研究揭示小菜蛾近交衰退的遗传机理奠定基础。     

山东赤松种群的数量动态

通过静态生命表分析赤松（Ｐｉｎｕｓ ｄｅｎｓｉｆｌｏｒａ Ｓｉｅｂ．ｅｔ Ｚｕｃｃ．）种群的生命结构与数量动态。结果表明,赤松种群具有不同年龄等级结构,死亡高峰出现在５～１５年,此时正是幼龄期向成年期的过渡阶段,度过此阶段的赤松个体大多能达到生理寿命。由此看出,赤松种群静态生命表能较精确地反映赤松种群的数量动态规律。     

土耳其斯坦叶螨自然种群生命表的研究

用分代隔离的方法,研究土耳其斯埋叶螨（Tetranychus turkestani Ugrov et Nikolsdi)6个世代的种种特定定年龄生命表。通过对其种群生命表的IPC指数分析得出：捕食性天敌和气候因子是影响土耳其斯坦叶螨种群数量消长的主要因素。天敌捕食和气候因子作用可分别使土耳其斯坦群种趋势指数降低17．9862和2．2793倍。     

致倦库蚊饲养驯化的初步体会

致倦库蚊是丝虫病、流行性乙型脑炎、东方马脑炎等多种疾病的传播媒介,对人类健康和工农业生产的发展危害甚大。为测试蚊虫对各种杀虫剂的敏感性等生物和化学测定,需人工饲养和驯化大量的致倦库蚊,得到实验室品系。我们自1999年以来开展了实验室饲养驯化致倦库蚊的工作,已连续数年饲养致倦库蚊达60多代。各个世代蚊虫生长发育良好,种群情况稳定。现将初步体会简报如下。     

寄主转换对稻纵卷叶螟寄主种群适合度及生命表参数的影响

【目的】稻纵卷叶螟Cnaphalocrocis medinalis是水稻的迁飞性害虫之一,同时也能在玉米上完成世代。本研究旨在探究寄主转换对稻纵卷叶螟寄主种群适合度的影响。【方法】稻纵卷叶螟玉米种群和水稻种群分别取食原寄主和转换寄主,形成取食玉米的稻纵卷叶螟玉米种群、取食水稻的稻纵卷叶螟玉米种群、取食玉米的稻纵卷叶螟水稻种群和取食水稻的稻纵卷叶螟水稻种群4个处理组合,构建这些处理组合的稻纵卷叶螟寄主种群年龄 龄期两性生命表,测定其适合度和生命表参数。【结果】稻纵卷叶螟幼期发育历期以取食水稻的稻纵卷叶螟水稻种群最长(29.2 d),以取食水稻的稻纵卷叶螟玉米种群最短(24.8 d);适合度指标(蛹重、化蛹率、羽化率、产卵量)、生命表参数(存活率、最大繁殖力、最高繁殖值、幼期寿命期望值)、种群参数(内禀增长率、周限增长率、净增殖率)均在两种群取食玉米时最大,在取食水稻的稻纵卷叶螟玉米种群中最小(除蛹重外),而且取食玉米的稻纵卷叶螟水稻种群又往往优于取食水稻的稻纵卷叶螟水稻种群。【结论】稻纵卷叶螟玉米种群在寄主转换后适合度和种群增长显著下降,而稻纵卷叶螟水稻种群在寄主转换后适合度和种群增长有所上升,表明玉米比水稻更有利于提高稻纵卷叶螟的适合度和种群增长,这一与自然条件下稻纵卷叶螟极少在玉米上发生为害相悖的现象值得深入研究。     

水毛茛种群生态学研究

本文根据6年定位研究结果,讨论了东北山溪激流中整株越冬的草本植物─-水毛茛的有关种群生态方面的问题;诸如水毛茛种群的空间分布格局、种群年龄区段结构和种群数量的周期性变动等;并利用观测数据编制了水毛茛种群的静态生命表,绘制了种群的存活曲线和死亡动态曲线,根据种群生殖力表计算了种群的内禀增长能力.利用逻辑斯蒂标准曲线对植物种群数量增长曲线进行拟合.最后对年龄区段的划分及其在生命表中的作用、种群数量变动及其影响因素、迁入与迁出对水毛茛种群大小的影响等进行了探讨.       

濒危植物银杉的种群统计与年龄结构

通过对银杉主要群落种群的数量统计和年龄组成的分析,编绘了银杉种的特定时间生命表,存活曲线和年龄结构图,结果表明,银杉种群年龄超过２００ａ后,出现植株个体死亡高峰,种群的平均生命期望陡降,预示着种群的生理衰退。银杉种群的存活曲线介于ＤｅｅｖｅｙＩ和ＩＩ型曲线之间整个银杉种群在４０龄级以上的年龄结构基本表现为增长型,但不同的银杉群落种群的年龄结构差异很大,大部分种群都存在的幼龄个体缺乏的现象,其中花坪     

甘肃小陇山锐齿栎种群结构分析

利用种群统计中的年龄结构,静态生命表和波谱分析的方法,对甘肃小陇山沙坝林业实验基地和麦草沟自然保护区中的锐齿栎种群结构动态进行分析,结果表明该种群年龄结构为衰退型。而静态生命表分析显示锐齿栎种群的存活曲线为DeeveyⅡ型,死亡率曲线有两个高峰;谱分析结果表明在锐齿栎种群自然更新的过程表现出明显的周期性。